(57)【要約】【課題】  たとえ５環式ＰＡＨ以上の油成分を含む土壌であっても、微生物を増殖させて効果的に分解することのできる土壌中油分の分解方法の提供。【解決手段】  油成分を含む土壌に硫酸または硫酸塩を添加して嫌気性条件下で硫酸塩還元菌を増殖させ、その後、好気性条件下で好気性菌により分解する土壌中油分の分解方法。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
油成分を含む土壌に硫酸または硫酸塩を添加して嫌気性条件下で硫酸塩還元菌を増殖させ、その後、好気性条件下で好気性菌により分解する土壌中油分の分解方法。
【請求項２】
前記硫酸塩還元菌をｐＨ４〜ｐＨ９の環境下で増殖させる請求項１に記載の土壌中油分の分解方法。
【請求項３】
前記硫酸塩還元菌を１０℃〜３８℃の温度下で増殖させる請求項１または２に記載の土壌中油分の分解方法。
【請求項４】
前記硫酸塩還元菌に対して易分解性有機物を添加して増殖させる請求項１〜３のいずれか１項に記載の土壌中油分の分解方法。
【請求項５】
前記硫酸塩還元菌を５ｍＭ〜２０ｍＭの硫酸イオン濃度下で増殖させる請求項１〜４のいずれか１項に記載の土壌中油分の分解方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油成分を含む土壌において菌を増殖させて油成分を分解する土壌中油分の分解方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、油成分である芳香族炭化水素（ＰＡＨ）を含む土壌において、微生物を増殖させて油成分を分解する場合、例えば、４環式ＰＡＨ以下の低分子の油成分は多くの微生物により比較的容易に分解できるが、５環式ＰＡＨ以上の油成分は分解が困難で、分解されることなく土壌中に残留するという問題があった（このような問題点に言及した適切な特許文献は見当たらない）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明者らは、５環式ＰＡＨ以上の油成分に関する微生物による分解について研究と実験を繰り返したところ、硫酸塩還元菌が５環式ＰＡＨ以上の油成分の分解に有効であることを知見するに至った。
【０００４】
本発明は、この新知見に基づくもので、その目的は、たとえ５環式ＰＡＨ以上の油成分を含む土壌であっても、微生物を増殖させて効果的に分解することのできる土壌中油分の分解方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１の特徴構成は、油成分を含む土壌に硫酸または硫酸塩を添加して嫌気性条件下で硫酸塩還元菌を増殖させ、その後、好気性条件下で好気性菌により分解するところにある。
【０００６】
本発明の第１の特徴構成によれば、油成分を含む土壌に硫酸または硫酸塩を添加して嫌気性条件下で硫酸塩還元菌を増殖させるので、後述する実験結果から明らかなように、その硫酸塩還元菌が高分子量の油成分を分解して低分子化する。より具体的には、レジンやアスファルテンのように、従来微生物による分解が不可能とされていた５環式ＰＡＨ以上の油成分を３環式ＰＡＨ以下に低分子化する。
そして、その後、好気性条件下で好気性菌によって、３環式ＰＡＨ以下に低分子化された油成分を更に分解して、最終的に、土壌中に含まれる油成分を分解処理することができる。
【０００７】
本発明の第２の特徴構成は、前記硫酸塩還元菌をｐＨ４〜ｐＨ９の環境下で増殖させるところにある。
【０００８】
本発明の第２の特徴構成によれば、硫酸塩還元菌をｐＨ４〜ｐＨ９の環境下で増殖させるので、硫酸塩還元菌の増殖が促進されて、比較的短期間のうちに５環式ＰＡＨ以上の油成分を３環式ＰＡＨ以下に低分子化することができ、特に、ｐＨ５〜ｐＨ７の環境下で増殖させるのがより効果的で好ましい。
【０００９】
本発明の第３の特徴構成は、前記硫酸塩還元菌を１０℃〜３８℃の温度下で増殖させるところにある。
【００１０】
本発明の第３の特徴構成によれば、硫酸塩還元菌を１０℃〜３８℃の温度下で増殖させるので、硫酸塩還元菌の増殖が促進されて、この場合にも、比較的短期間のうちに５環式ＰＡＨ以上の油成分を３環式ＰＡＨ以下に低分子化することができ、特に、２５℃〜３８℃の温度下で増殖させるのがより効果的で好ましい。
【００１１】
本発明の第４の特徴構成は、前記硫酸塩還元菌に対して易分解性有機物を添加して増殖させるところにある。
【００１２】
本発明の第４の特徴構成によれば、硫酸塩還元菌に対して易分解性有機物、例えば、グルコースや酢酸などを添加して増殖させるので、その易分解性有機物が硫酸塩還元菌の栄養源となって、硫酸塩還元菌の増殖が促進される。
【００１３】
本発明の第５の特徴構成は、前記硫酸塩還元菌を５ｍＭ〜２０ｍＭの硫酸イオン濃度下で増殖させるところにある。
【００１４】
本発明の第５の特徴構成によれば、硫酸塩還元菌を５ｍＭ〜２０ｍＭの硫酸イオン濃度下で増殖させるので、濃度的にはあまり毒性もなく、それでいて、硫酸塩還元菌の増殖促進効果を期待することができ、特に、１０ｍＭ程度の硫酸イオン濃度下で増殖させるのがより効果的で好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明による土壌中油分の分解方法につき、その実施の形態を説明する。
本発明は、特に、油成分としての芳香族炭化水素（ＰＡＨ）を含む土壌に硫酸または硫酸塩を添加して嫌気性条件下で硫酸塩還元菌を増殖させ、その後、好気性条件下で好気性菌により分解する土壌中油分の分解方法であり、各種の実験を通してその効果を確認したので、主たる実験とその結果について言及する。
【００１６】
まず、実験に使用した装置について説明すると、図１に示すように、試料としての油成分を含む土壌Ｓを収容するガラス製のフィルターファンネルを試料容器１とし、培地としての溶液Ｌを収容する筒型平底のセパラブルフラスコ（容量１Ｌ）を溶液タンク２として、ポンプ３により溶液タンク２内の溶液Ｌを試料容器１へ循環供給するように構成した。
試料容器１は、ウォータージャケット４を装備した二重構造とし、試料土壌Ｓの空隙率を確保して目詰まりを回避するため、試料土壌Ｓと直径２ｍｍのガラスビーズを１対１の重量比で混合したものを試料容器１内へ３００ｇ入れてシリコン栓で蓋をした。
溶液タンク２内には、溶液Ｌを攪拌するための攪拌装置５を配置し、光による影響を考慮して、試料容器１の外側をアルミホイルで覆って遮光した。
【００１７】
［実験例］
この図１に示す装置を使用して油成分の分解実験を行った。
なお、試料として５環式ＰＡＨ以上の油成分であるレジンおよびアスファルテンを含む土壌Ｓを使用し、溶液Ｌとして硫酸イオン濃度が５ｍＭ〜２０ｍＭ、より好ましくは、１０ｍＭ程度の溶液を使用し、かつ、溶液ＬをｐＨ４〜ｐＨ９、より好ましくは、ｐＨ５〜ｐＨ７に調整し、ウォータージャケット４に温水を供給して試料容器１内を１０℃〜３８℃、好ましくは、２５℃〜３８℃、より好ましくは、ほぼ３５℃に維持して無酸素の条件下で静置した。そして、分解処理開始から５７日、１４３日、２４８日後にそれぞれ油成分濃度を測定し、その結果を示したのが図２である。
【００１８】
この図２において、横軸は経過日数、縦軸は土壌１ｇ当たりの炭素濃度（ｍｇ）を示し、この実験結果から、２４８日後には、レジンおよびアスファルテン成分が約５０％減少し、その一方で、より低分子のＰＡＨである芳香族成分が増加し、炭素濃度は全体としてほとんど変化しなかったことが解った。
つぎに、その２４８日後の試料土壌Ｓをトレー上に広げて、試料土壌Ｓが乾燥せずかつ水に浸らない程度に水を供給し、１週間に１回の割合で攪拌して試料土壌Ｓに空気を供給し、５６日後に油成分を測定した結果が図２の右端に示されている。これによると、前記芳香族成分が約７６％減少し、炭素濃度も全体として約６２％減少した。
【００１９】
［比較例１］
上記の実験例と比較するため、同じ装置を使用して比較実験を行った。
なお、溶液Ｌとして水を使用した以外は、全て実験例と同じ条件で比較実験を行った。すなわち、試料としてレジンおよびアスファルテンを含む土壌Ｓを使用し、ウォータージャケット４に温水を供給して試料容器１内をほぼ３５℃に維持し、無酸素の条件下で静置した。比較実験開始から５７日、１４３日、２４８日後にそれぞれ油成分濃度を測定し、その結果を示したのが図３である。
この図３に示す実験結果から、２４８日後においても、油成分の濃度はほとんど変化しなかったことが解った。
【００２０】
［比較例２］
念のために、好気性条件下での比較実験も行った。
すなわち、試料としてレジンおよびアスファルテンを含む土壌Ｓを使用し、その試料土壌Ｓをトレー上に広げて、試料土壌Ｓが乾燥せずかつ水に浸らない程度に水を供給し、１週間に１回の割合で攪拌して試料土壌Ｓに空気を供給し、５６日後に油成分を測定した。その結果を示したのが図４である。
この図４に示す実験結果から、炭素成分が全体として約４２％分解したが、分解したのはほとんどが前記芳香族成分であり、レジンおよびアスファルテン成分はほとんど分解しなかったことが解った。
【００２１】
以上の実験例および比較例１と２から、油成分を含む土壌に硫酸イオン（硫酸または硫酸塩）を添加して嫌気性条件下で硫酸塩還元菌を増殖させ、その後、好気性条件下で好気性菌により分解処理することによって、硫酸イオンを添加しない嫌気性条件下のみでの処理、あるいは、好気性条件下のみでの処理では分解しなかったレジンおよびアスファルテン成分が確実に分解されて、土壌中の油成分が効果的に除去されることが明確となった。
なお、溶液Ｌ中にグルコースや酢酸などの易分解性有機物を添加することにより、硫酸塩還元菌の増殖が促進されることが別の実験により明らかとなった。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実験に使用した装置の概略構成図
【図２】実験例の結果を示す図表
【図３】比較例１の結果を示す図表
【図４】比較例２の結果を示す図表
【符号の説明】
【００２３】
１      試料容器
２      溶液タンク
３      ポンプ
４      ウォータージャケット
５      攪拌装置
Ｌ      溶液（培地）
Ｓ      試料土壌
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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